| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2012년 봄 (04/25 ~ 04/27, 제주 ICC) |
| 권호 | 18권 1호, p.796 |
| 발표분야 | 유동층 |
| 제목 | 금속 산화물을 이용한 매체 순환 식 수소 제조 공정의 수력학적 특성 |
| 초록 | 금속 산화물을 산소 운반체로 이용하는 매체 순환 식 수소 제조 공정은 CO2를 원천 분리함과 동시에 고 순도 수소를 생산할 수 있는 기술이다. 공정 구성에 따라 크게 연료가 공급되는 연료반응기 (FR: Fuel Reactor), 수증기가 공급되는 스팀반응기 (SR: Steam Reactor) 및 공기가 공급되는 공기반응기 (AR: Air Reactor)로 구성되며 공정 후단에 수소 정제 및 CO2 분리 공정이 필요 없어 기존 스팀 메탄 개질 공정보다 낮은 비용으로 수소를 생산할 수 있는 이점을 갖는다. 본 연구에서는, 1kW급 (메탄 주입량 기준) 매체 순환 식 수소 제조 공정의 수력학적 특성을 파악하기 위해 3단계로 이루어진 Cold model 반응기를 이용하여 다양한 운전 조건에서의 유동 특성 실험을 수행하였다. 순환 매체는 금속산화물과 물성이 유사한 지르코니아 입자(dp= 215μm, ρs = 3850 kg/m3)로 선정하였다. 기존의 연구 결과, 원하는 매체 순환 속도 (120-200 g/min)를 확보하기 어려웠으며 이동 층 반응기 내에서의 축 방향 입자 혼합이 관찰되었다. Loop-seal의 디자인 및 분산 판을 sparger로 변경한 결과, 원하는 매체 순환 속도(120-200 g/min) 확보가 가능하였으며 이동 층 반응기의 축 방향 고체 혼합이 억제되고 균일한 기체 분산을 확인하였다. 따라서 본 Cold model 반응기는 고온 매체 순환 식 수소 제조 공정에 적합한 것으로 판단되었다. |
| 저자 | 이도연1, 서명원2, 조원철2, 김상돈1, 강경수2, 박주식2 |
| 소속 | 1한국과학기술원, 2한국에너지기술(연) |
| 키워드 | 수소 제조; 매체 순환; CO2 원천분리; 수력학 |
| 원문파일 | 초록 보기 |
